כשמדובר בחברות שמרכיביהן מניעים את הסמארטפונים, IBM הוא לא שם שעולה על הדעת. אבל היום,הכריזה ביג בלושהיא יצרה טרנזיסטור לצומת התהליך של 2nm באמצעות ארכיטקטורת מכשירי גליונות ננו של Gate-All-Around (GAA) שתאפשר ל-IBM "להתאים ל-50 מיליארד טרנזיסטורים בחלל שגודלו בערך כמו ציפורן".
שבבים חדישים נוכחיים כמותַפּוּחַA14 Bionic וה-Snapdragon 888 משתמשים בצומת התהליך של 5nm. באמצעות הראשון כדוגמה, ה-A14 Bionic מתאים 134.09 מיליון טרנזיסטורים למ"מ מרובע, לעומת 89.97 מיליון ב-A13 Bionic. המספר הכולל של טרנזיסטורים ארוזים בתוך ה-A14 הוא 11.8 מיליארד לעומת 8.5 מיליארד בשימוש ב-A13 Bionic.
IBM חושפת את שבב ה-2nm הראשון בעולם
ככל שמספר הטרנזיסטורים המתאימים לחלל מ"מ מרובע גדול יותר, כך השבב חזק וחסכוני יותר באנרגיה. מצומת התהליך של 7nm בשימוש ב-A11 Bionic ו-Snapdragon 865 ועד לצומת 2nm שעליו כותבת IBM, עליית הביצועים מסתכמת ב-45% תוך שימוש באותה כמות כוח. זה מסתכם בחיסכון של 75% בחשמל באותה רמת חשמל.
שבבים נחתכים מתוך פרוסות כמו פרוסות 11.8 אינץ' המשמשות לשבבי 5 ננומטר
כדי לעזור לדחוס מיליארדי טרנזיסטורים בתוך שבב, IBM משתמשת בליטוגרפיה אולטרה סגולה קיצונית (EUV), המייצרת קווים קטנים יותר מהאור הנראה. קווים אלו יוצרים את הדפוסים שישמשו ליצירת מעגלים. יבמ גם החליפה את ארכיטקטורת FinFET ב-GAA וכפי שקובע זאת יבמ, "ארבעה "שערים" בטרנזיסטור מאפשרים לאותות חשמליים מעולים לעבור דרך ובין טרנזיסטורים אחרים בשבב.
IBM אומרת ששימוש בשבב 2nm יכול לעשות פלאים עבור חיי הסוללה בסמארטפונים. החברה אומרת, "בפרספקטיבה, מעבדי 2nm המשמשים בטלפונים סלולריים יכולים להכפיל פי ארבעה את חיי הסוללה של טלפונים סלולריים באמצעות טכנולוגיית תהליך 7nm, כגון iPhone 11, Samsung Galaxy S10 ו-Google Pixel 5. בהתבסס על שימוש ממוצע, זה אומר יהיה צורך לטעון את הטלפון רק פעם בארבעה ימים."
ולמי שמודאג מכך שאנו מגיעים לסוף חוק מור (ההתבוננות של מייסד אינטל, גורדון מור, לפיה צפיפות הטרנזיסטור בשבבים מוכפלת מדי שנה), IBM Research אומרת שהיא "ממשיכה לחקור אפשרויות להמשך קנה מידה ל-1 ננומטר ומעלה."
IBM אומרת שעדיין חלפו מספר שנים מייצור מכשירי ה-2nm הצומת שלה ושהשנה היא תציג לראשונה את מעבד ה-7nm הממוסחר שלה. בשנה הבאה, TSMC ו-Samsung Foundry צפויות להתחיל בייצור נפח של שבבים באמצעות צומת התהליך של 3nm.
העובדה ש-IBM ייצרה את שבב ה-2nm הראשון בעולם היא דחיפה גדולה לתעשיית השבבים האמריקאית. בשנה שעברה הודיעה בית היציקה המובילה בעולם, TSMC, כי היא בונה מפעל של 12 מיליארד דולר באריזונה, ודו"ח חדש אומר כי ארה"ב ביקשה לבנות חמישה מפעלים נוספים בסך שישה. ארה"ב מנסה להוציא את ייצור השבבים מאסיה כדי שיצרנים גלובליים לא יצטרכו להיות מודאגים מהיחסים בין סין למדינות אחרות.
קיים חשש שסין, אם היא תתייאש מספיק מהשבבים, תתקוף את טייוואן בניסיון להשתלט על TSMC אשר מחשיבה את אפל כלקוחה הגדולה ביותר שלה. מטה IBM נמצא בארה"ב וה-Wfer 300 מ"מ (11.81 אינץ') המשמש עבור שבבי 2nm הופק במתקן המחקר מוליכים למחצה של IBM Research באולבני, ניו יורק.
החברה הצהירה כי "ההדגמה שלנו של טרנזיסטור גליון ננו עבור צומת השבב של 2 ננומטר היא גם אימות של כמה אבני דרך קטנות יותר שהוכיחו לנו שאפשר לעשות את זה, ושל העבודה הקשה והמסירות של צוות המומחים הבינתחומי של IBM לחומרים, ליטוגרפיה, אינטגרציה, מכשירים, אפיון ומידול בעבודה על הפרויקט."
